在電子電路中為了監(jiān)測電路的某一項(xiàng)參數(shù)需要我們能夠?qū)崟r(shí)的通過監(jiān)測電流參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，比如說我們家庭里每天用到的電表計(jì)費(fèi)，就需要首先檢測出電流大小。

所謂條條大路通羅馬，在實(shí)際應(yīng)用中有許多采樣元件都可用來測量負(fù)載電流，但沒有一種元件能夠覆蓋所有應(yīng)用。每種采樣元件都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

比如， 分流電阻器的功耗會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降，而且電流流過分流電阻器產(chǎn)生的壓降太大不適合低輸出壓的應(yīng)用。

DCR（電感直流阻抗）電流檢測電路的優(yōu)點(diǎn)是可以無損的遙測開關(guān)電源中的電流，但 DCR 采樣電路的采樣精度取決于外圍參數(shù)（R， C） 與電感器的匹配精度。

霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)是能夠無損的遠(yuǎn)程測量較大的電流， 缺點(diǎn)是易受環(huán)境噪聲的影響不容易設(shè)計(jì)。

分流器檢測電流

分流器檢測電流可以說是應(yīng)用得最為廣泛的一種方法之一，從開關(guān)電源板的電流反饋回路到1000+A電流的直流電源中我們都能夠找到分流器的影子。

分流器本質(zhì)上是由錳銅合金或者其他合金構(gòu)成的一個(gè)非常精密的具有很好的溫度穩(wěn)定系數(shù)的電阻，只要在布局和選擇檢測電阻器時(shí)多加注意， 即可使用分流電阻器來簡單直接地測量電流。

檢測電阻器的額定功率和溫度系數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)高精度的電流測量系統(tǒng)非常關(guān)鍵。由歐姆定律可知，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用檢測電阻器并非難事。其缺點(diǎn)是檢測電阻器會(huì)產(chǎn)生壓降， 消耗功率， 降低了應(yīng)用的效率。

在選擇感測電阻器阻值時(shí)，必須要知道檢測電阻器上的最大壓降和最大電流測量值。首先， 檢測電阻器上的壓降要盡量小，以降低檢測元件的功耗，減少發(fā)熱，檢測電阻發(fā)熱越少， 溫度變化也越小， 阻值隨溫度的變化也越小，其全范圍電流檢測的精度和穩(wěn)定性也會(huì)越好。

我們可以用簡單的歐姆定律來計(jì)算分流器的電流與電阻之間的關(guān)系：

R=U/I                                                        （1）

在上述公式中，R是分流器實(shí)際的阻值，這個(gè)一般都是生產(chǎn)廠家在制造的時(shí)候就已經(jīng)標(biāo)定好的，U是分流器上電壓下降幅度，I就是實(shí)際流經(jīng)分流器的電流值，在實(shí)際應(yīng)用中我們可以通過檢測分流器兩端電壓簡單計(jì)算出實(shí)際的電流值，實(shí)際應(yīng)用方法如下圖2。

圖表 2 分流器串聯(lián)應(yīng)用

在上圖中因?yàn)榱鹘?jīng)分流器的電壓是一個(gè)比較小的電壓，因此可以將分流器直接接入現(xiàn)場儀表或者是將這個(gè)電壓再進(jìn)一步送到后端的隔離放大器進(jìn)一步處理。用電阻測量電流是一種直接方法，優(yōu)點(diǎn)是簡單，線性度好。

檢流電阻與被測電流放在一個(gè)電路里，流經(jīng)電阻的電流會(huì)使一小部分電能轉(zhuǎn)化為熱。這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生了電壓信號(hào)。除了簡單易用和線性度好的特點(diǎn)，檢流電阻的性價(jià)比也很好，溫度系數(shù)(TCR)穩(wěn)定，可以達(dá)到100 ppm/℃以下或0.01%/℃，不會(huì)受潛在的雪崩倍增或熱失控的影響。

還有，低阻(小于1mΩ)的金屬合金檢流電阻的抗浪涌能力非常好，在出現(xiàn)短路和過流情況時(shí)，能實(shí)現(xiàn)可靠的保護(hù)。但是，它們的使用受限于其自身電阻值引起的功耗，所以我們往往在大電流的應(yīng)用中經(jīng)常見到分流器的身影，因?yàn)閷?duì)于大電流的應(yīng)用中分流器的功耗相對(duì)于系統(tǒng)本身來說不足為慮。

羅氏線圈

羅氏線圈(Rogowskicoils)只測量交流電流(AC)并被纏繞在可分配待檢測電流的導(dǎo)體周圍。它們能提供與AC電流的變化率成比例的電壓。

羅氏線圈（Rogowski?線圈） 又叫電流測量線圈、 微分電流互感器， 是一個(gè)均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分。

通過一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路， 就可以真實(shí)還原輸出電流。與帶鐵芯的傳統(tǒng)互感器相比， 羅氏線圈具有電流可實(shí)時(shí)測量、 響應(yīng)速度快、 不會(huì)飽和、 幾乎沒有相位誤差的特點(diǎn)。

圖表 4 羅氏線圈的典型應(yīng)用電路

上圖4中的電流互感器，會(huì)在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)電壓，電壓大小與流經(jīng)隔離電感器的電流程正比。特殊之處在于，羅氏線圈采用的是氣芯設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)與依賴層壓鋼等高磁導(dǎo)率鐵芯和次級(jí)繞組磁耦合的電流互感器完全不同。

氣芯設(shè)計(jì)的電感較小，有更快的信號(hào)響應(yīng)和非常線性的信號(hào)電壓。由于采用了這種設(shè)計(jì)，羅氏線圈經(jīng)常被用在像手持電表這樣的已有接線上，臨時(shí)性地測量電流，可以認(rèn)為是電流互感器的低成本替代方案。